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Digitale Signalverarbeitung / Digital Signal Processing (DSV)5 ECTS
Modulverantwortliche/r: Walter Kellermann Lehrende:
Walter Kellermann
Startsemester: |
WS 2011/2012 | Dauer: |
1 Semester |
Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. |
Lehrveranstaltungen:
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Digitale Signalverarbeitung / Digital Signal Processing
(Vorlesung, 3 SWS, Walter Kellermann, Mo, 10:15 - 11:45, H6; Fr, 8:15 - 9:45, H6)
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Ergänzungen und Übungen zur Digitalen Signalverarbeitung / Supplements for Digital Signal Processing
(Übung, 1 SWS, Klaus Reindl, Mi, 12:15 - 13:45, H6; Einzeltermin am 14.3.2012, 12:15 - 13:45, H6; im Wechsel mit dem Tutorium)
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Tutorium zur Digitalen Signalverarbeitung / Tutorial for Digital Signal Processing (optional)
(Tutorium, 1 SWS, Klaus Reindl, Mi, 12:15 - 13:45, H6; Im Wechsel mit der Übung)
Empfohlene Voraussetzungen:
Es wird empfohlen, folgende Module zu absolvieren, bevor dieses Modul belegt wird:
Signale und Systeme II (SS 2011)
Signale und Systeme (WS 2010/2011)
Inhalt:
Digitale Signalverarbeitung Dozenten: W. Kellermann Umfang: 3 Stunden Vorlesung, 1 Stunde Übung, 1 Stunde Tutorium Voraussetzung: Signale und Systeme I und II Inhalt
Die Vorlesung baut auf der Theorie zeitdiskreter Signale und
Systeme auf und setzt Vertrautheit mit den Eigenschaften
idealisierter und kausaler, realisierbarer Systeme (z.B. Tiefpass,
Hilbertransformator) und entsprechenden Darstellungen in Zeit-,
Frequenz- und z-Bereich voraus. Davon ausgehend werden
Entwurfsverfahren für rekursive und nichtrekursive digitale Filter
diskutiert. Dabei werden zunächst rekursive Systeme nach
Vorschriften im Frequenzbereich entworfen. Butterworth-,
Tschebyscheff- und Cauer-Filter resultieren aus Entwurfsverfahren
für zeitkontinuierliche Systeme. Vorschriften im Zeitbereich
führen beispielsweise auf das Prony-Verfahren oder
Transformationsverfahren wie die Impulsinvariante Transformation.
Bei nichtrekursiven Systemen behandeln wir unter anderen die
Fourier-Approximation ohne und mit Fenstergewichtung sowie
Tschebyscheff-Approximation und deren Realisierung mit dem Remez-
Exchange-Algorithmus.
Der diskreten Fourier-Transformation und den Algorithmen zu ihrer
schnellen Realisierung ('Fast Fourier Transform') wird ebenfalls
ein eigener Abschnitt gewidmet. Als verwandte Transformationen
werden die Cosinus- und Sinus-Transformationen eingeführt.
Daran schließt sich ein Abschnitt zu elementaren Methoden zur
nichtparametrischen Spektralschätzung an. Multiratensysteme und
ihre effizienten Realisierungen in Polyphasenstruktur bilden die
Grundlage zur Behandlung von Analyse/Synthese - Filterbänken und
deren Anwendungen.
Den abschliessenden Teil der Vorlesung bildet
eine Untersuchung der Effekte endlicher Wortlänge, die bei der
Realisierung aller digitalen Signalverarbeitungssysteme
unvermeidlich sind. Zur Vorlesung wird jeweils im Sommersemester das Praktikum Digitale Signalverarbeitung
angeboten.
Literatur:
Empfohlene Literatur/ Recommended Reading: ....1. J.G. Proakis, D.G. Manolakis: Digital Signal Processing. 3rd
edition. Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1996.
....2. A.V. Oppenheim, R.V. Schafer: Digital Signal Processing. Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1975.
....3. K.D. Kammeyer, K. Kroschel: Digitale Signalverarbeitung:
Filterung und Spektralanalyse. 4. Aufl. Teubner, Stuttgart, 1998.
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Communications and Multimedia Engineering (Master of Science): 1. Semester
(Po-Vers. 2011 | Masterprüfung | Pflichtmodule | Digitale Signalverarbeitung)
- Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2007 | Bachelorprüfung | NF Information Technology | Digitale Signalverarbeitung)
- Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2009 | Bachelorprüfung | NF Information Technology | Digitale Signalverarbeitung)
- Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2010 | Bachelorprüfung | NF Information Technology | Digitale Signalverarbeitung)
- Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
(Po-Vers. 2008 | Masterprüfung | Wahlpflichtbereich Technisches Anwendungsfach | Digitale Signalverarbeitung)
- Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2007 | Studienrichtungen (Wahlpflichtmodule) | Studienrichtung Informationstechnik | Kernmodule Informationstechnik | Digitale Signalverarbeitung)
- Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2009 | Studienrichtungen (Wahlpflichtmodule) | Studienrichtung Informationstechnik | Kernmodule Informationstechnik | Digitale Signalverarbeitung)
- Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Masterprüfung | Studienrichtung Informationstechnik | Kernmodule Informationstechnik | Digitale Signalverarbeitung)
- Informations- und Kommunikationstechnik (Bachelor of Science): 5. Semester
(Po-Vers. 2007 | Bachelorprüfung - Pflichtmodule | 5. Semester | Digitale Signalverarbeitung)
- Informations- und Kommunikationstechnik (Bachelor of Science): 5. Semester
(Po-Vers. 2009 | Bachelorprüfung - Pflichtmodule | 5. Semester | Digitale Signalverarbeitung)
- Mathematik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2007 | Bachelorprüfung | Nebenfach Informations- und Kommunikationtechnik | Digitale Signalverarbeitung)
- Mathematik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2009 | Nebenfach Informations- und Kommunikationtechnik | Module des 2. und 3. Studienjahrs | Digitale Signalverarbeitung)
- Medizintechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2011 | Masterprüfung | Fachrichtung "Medizinische Bild- und Datenverarbeitung" | M2 Ingenieurswissenschaftliche Kernfächer I | Digitale Signalverarbeitung)
- Medizintechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2011 | Masterprüfung | Fachrichtung "Medizinelektronik" | M4 Kernfächer der Medizintechnik I | Digitale Signalverarbeitung)
- Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2007 | PO-Version 2007 | Bachelorprüfung | 1.-2. Ingenieurwissenschaftliches Wahlpflichtmodul in der Studienrichtung Informations- und Kommunikationssysteme | Digitale Signalverarbeitung)
- Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2008 | Studienrichtung Informations- und Kommunikationssysteme | weiterer Bachelorprüfungen | Ingenieurwissenschaftlicher Bereich | Wahlbereich | 1.-2. Ingenieurwissenschaftliches Wahlpflichtmodul | Digitale Signalverarbeitung)
- Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2009 | Studienrichtung Informations- und Kommunikationssysteme | weiterer Bachelorprüfungen | Ingenieurwissenschaftlicher Bereich | Wahlbereich | 1.-2. Ingenieurwissenschaftliches Wahlpflichtmodul | Digitale Signalverarbeitung)
- Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)
(Po-Vers. 2009 | Ingenieurwissenschaftliche Studienrichtungen | Studienrichtung Informations- und Kommunikationssysteme | Wahlpflicht- und Vertiefungsmodul Modulgruppe 2 | Wahlpflichtmodul Modulgruppe 2 | Digitale Signalverarbeitung)
- Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)
(Po-Vers. 2009 | Ingenieurwissenschaftliche Studienrichtungen | Studienrichtung Informations- und Kommunikationssysteme | 2.+3. Wahlpflichtmodul | Digitale Signalverarbeitung)
Studien-/Prüfungsleistungen:
- schriftlich, Dauer (in Minuten): 90, benotet
- Erstablegung: WS 2011/2012, 1. Wdh.: SS 2012, 2. Wdh.: keine Wiederholung
1. Prüfer: | Walter Kellermann |
- Termin: 23.09.2013, 13:30 Uhr, Ort: H 9 TechF
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